Az édesvízi tavak és folyók szennyezettsége globális probléma, és mivel az emberek vízellátásához is hozzájárulnak, fontos, hogy a szakemberek folyamatosan monitorozzák a vizek minőségét. (Egyes becslések szerint a századfordulóra több mint ötmilliárd ember lehet kitéve szennyezett édesvíznek.) A jelenlegi ellenőrző eszközök azonban drágák és áramforrást is igényelnek. Éppen ezért mondható ígéretesnek japán kutatók fejlesztése, egy baktériumalapú bioszenzor, amelyik külső áramforrás nélkül vizsgálhatja a vízszennyezést.

Az édesvizek sokféle forrásból szennyeződhetnek, és a szennyezés pontos forrásának meghatározása bonyolult lehet – magyarázza a ZME Science. Amikor a szennyező anyagok a vízbe kerülnek, különféle kémiai, biológiai és fizikai változásokon mennek keresztül. Összekötődhetnek más vegyületekkel, lebomolhatnak a napfény vagy a baktérium hatásától, estleg leülepedhetnek a fenéken. Mindez megnehezíti pontos nyomon követésüket és mérésüket, nem is beszélve a költségekről, különösen a fejlettebb módszerek esetében. Egyes édesvízforrások távoli vagy nehezen megközelíthető területeken találhatók, ami ugyancsak kihívást jelenthet a rendszeres ellenőrzés számára.

A kiotói Ritsumeikan Egyetem szakemberei erre a területre törtek be ötletükkel: lebegő bioszenzorokat fejlesztettek ki az édesvízi tavak és folyók vízminőségének figyelésére. Az érzékelőkben olyan baktériumokat használnak, amelyek az anyagcseréjük során áramot termelnek. Ez a mikrobiális üzemanyagcella (MFC) több energiát termel, ha megnövekszik a szerves szennyező anyagok mennyisége.

Ritsumeikan Egyetem

Az elektromos áram egy LED-et táplál, amely villogni kezd, ha a szerves szennyeződések szintje egy adott küszöbérték fölé kerül. Annál többet villog, minél nagyobb a szennyezés. Mivel a bioszenzor maga termeli az áramot, nincs szükség külső tápellátásra. A technológia olcsó (az MFC tokot 3D nyomtatóval készítették, az elektródákat pedig alacsony költségű szénalapú anyagokból). Nincsen szükség külső akkumulátorra, az anyagok olcsók, és a készülék folyamatosan nyomon tudja követni a szerves szennyeződéseket. Összességében – írják a tanulmányban – ez a megoldás egyszerű és olcsó módon teszi lehetővé az édesvízi tavak és folyók vízminőség-ellenőrzését.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.